Wellgetriebe | für Industrieroboter, Cobots + Handling

Wellgetriebe eignen sich für Anwendungen, die präzise in der Positionierung sind und eine hohe Wiederholgenauigkeit aufweisen. Die Schaeffler Gruppe stellt auf der Hannover Messe gleich drei neue Präzisionswellgetriebe vor: für Cobots, Industrieroboter und Torque-Applikationen. Der Baukasten für voll integrierte Tribo Wellgetriebe von Igus hat alles, was ein Cobot zur Beschleunigung der Low-Cost Automation braucht. Diese und weitere Neuheiten zu Wellgetrieben stellen wir Ihnen hier vor:

Inhalt

• Sensorisierte Wellgetriebe mit hoher Präzision für die Robotik
• Funktionsprinzip und Aufbau eines Datorker Wellgetriebes
• Plug-and-play Getriebe für Roboter
• Exakte Spannungswellengetriebe für Roboter
• Schrägnadellager und Getriebeeinheit für Roboter und Cobot
• Einbausätze mit höchster Drehmomentdichte für Handlingsysteme
• Funktionsprinzip und Aufbau eines Galaxie Wellgetriebes
• Das Wellgetriebe Prinzip bei Harmonic Drive
  
• Häufig gestellte Fragen

Sensorisierte Wellgetriebe mit hoher Präzision für die Robotik

20.04.2023 | Die RT-Präzisionswellgetriebe von Schaeffler wurden für besonders dynamische und anspruchsvolle Robotik Anwendungen mit einem hohen Drehmomentniveau konzipiert. Als Option gibt es die Wellgetriebe mit einer vollintegrierten Drehmomentsensorik. 

Zum Beitrag

Funktionsprinzip und Aufbau eines Wellgetriebes

15.03.2021 | Das Video zeigt wie ein Datorker Wellgetriebe von Hiwin aufgebaut ist und wie es funktioniert:

Plug-and-play Getriebebaukasten für Roboter

18.02.2021 | Eine besonders wichtige Rolle spielen die Getriebe als Herzstück von modernen Robotern. Igus hat dafür im letzten Jahr eine neue Generation an Tribo Wellgetrieben für die Bewegung an der 5. Roboter Achse vorgestellt. Reibung und Verschleiß werden durch schmierfreie Tribo Polymere optimiert. 

Zum Beitrag

Exakte Spannungswellengetriebe für Roboter

03.07.2020 | Roboter müssen exakt, effizient und torsionssteif sein. Auch in Werkzeugmaschinen, Automation und Halbleiterfertigung wird zunehmend Präzision gefordert. Nidec Graessner bietet für diese Anwendungen das Spannungswellengetrieben Flexwave (Bild oben) an. Das leichte Getriebe bietet zudem ein niedriges Anlaufmoment, hohe Übersetzungen und Spielfreiheit.

Scara Roboter für die digitale Transformation

Die Spannungswellengetriebe von Nidec gibt es in den Baugrößen 35 bis 80. Sie ermöglichen Übersetzungen bis i = 120:1. Mit 100 g bis 3,4 kg eignen sich die Flexwave Getriebe für den Leichtbau. Sie liefern bis zu 346 Nm abtriebsseitig ein sehr hohes Maximaldrehmoment. Mit verschiedenen Einbausätzen lassen sie sich schnell und sicher montieren.

Ist der Exzenter im Einsatz, nehmen Flexwave und elastisches Lager eine elliptische Form an. Flexwave und Hohlrad greifen an beiden Enden der langen Achse der Ellipse stabil ineinander. Sind das Hohlrad fixiert und der Exzenter an der Antriebswelle im Uhrzeigersinn gedreht, dreht sich das Nidec Spannungswellengetriebe abtriebsseitig entgegen dem Uhrzeigersinn. Durch die unterschiedliche Anzahl der Zähne zwischen beiden Rädern wird schließlich die jeweilige Drehzahl bestimmt.

Die Features im Einzelnen

• Übersetzungen bis i = 120:1
• unterschiedliche Baugrößen
• präzise
• torsionssteif
• wiederholgenau
• spielfrei
• niedriges Anlaufdrehmoment
• leicht

Schrägnadellager und Getriebeeinheit für Roboter und Cobot

07.04.2020 | Schaeffler Technologies präsentiert gleich zwei neue Komponenten für den Einsatz in Leichtbauroboter und Cobot. Das neues Schrägnadellager XZU für Roboter- und Cobot-Gelenke und das neue Präzisionsgetriebe RTWH für den kompakten Bauraum.

Zum Beitrag

Einbausätze mit höchster Drehmomentdichte für Handlingsysteme

31.01.2018 | Der Einbausatz der Baureihe CSG-2A der Harmonic Drive SE eignet sich für hochdynamischen Anwendungen. Als Wellgetriebe mit lebenslanger Präzision bietet er Spielfreiheit sowie höchste Übertragungs- und Positioniergenauigkeit, die aufgrund der prinzipbedingten Vorspannung des Getriebes über die komplette Lebensdauer aufrechterhalten wird.

Im Vergleich zu Standardwellgetrieben weist diese Baureihe bei unveränderten Abmessungen um 30 % höhere Drehmomente in Spitzen-, Nenn-, Durchschnitts- und Kollisionsdrehmoment auf. Somit sind in der Anwendung höhere Beschleunigungen und Verzögerungen möglich und die Zykluszeiten können reduziert werden. Alternativ kann bei gleicher Belastung auch eine kleinere Getriebebaugröße ausgewählt werden. Dadurch ist eine kompaktere Konstruktion des Antriebssystems als mit Standardwellgetrieben möglich.

Datenaustausch als Basis für Digital Twins

Durch das um 30 % gesteigerte Kollisionsdrehmoment weist die CSG-Baureihe von Harmoni Drive eine im Vergleich zu Standardwellgetrieben deutlich gesteigerte Robustheit gegenüber Schocklasten auf. Die höhere Belastbarkeit des Getriebes geht allerdings nicht zulasten der Lebensdauer. Im Gegenteil - die Lebensdauer konnte gegenüber dem Standardgetriebe um 40 % gesteigert werden.

Die Einbausätze der Baureihe CSG-2A gibt es in zehn Baugrößen mit den Untersetzungen 50, 80, 100, 120 und 160 bei einem wiederholbaren Spitzendrehmoment zwischen 23 und 3419 Nm und einer Drehmomentdichte von 260 bis 545 Nm/kg. Die feine Staffelung der Baugrößen ermöglicht es, die optimal geeignete Getriebegröße für die Anwendung zu wählen.

Roboter Antriebe für den stark wachsenden Markt

Der Einbausatz, bestehend aus den Bauteilen „Circular Spline“, „Flexspline“ und „Wave Generator“, bietet konstruktive Freiheit bei der Integration in die Anwendung. Durch Nutzung der vorhandenen Gehäusestruktur kann beispielsweise ein separates Getriebegehäuse vermieden werden. Weiterhin kann häufig das ohnehin vorhandene Lagersystem der Anwendung als Abtriebslager des Einbausatzes eingesetzt werden und die Konstruktion ist auf Leichtbau optimierbar. Die hohe Drehmomentdichte der Einbausätze der Harmonic Drive Baureihe CSG-2A benötigt wenig Platz.

Funktionsprinzip und Aufbau eines Galaxie Wellgetriebes

13.04.2015 | Wie ein Galaxie Wellgetriebe von Wittenstein aufgebaut ist und wie es funktioniert, ist Inhalt dieses Videos:

Das Wellgetriebe Prinzip bei Harmonic Drive

04.04.2023 | Das Harmonic Drive Getriebe ist eine Erfindung der Harmonic Drive SE und von der Getriebeart her ein Wellgetriebe. Das Video veranschaulicht das Funktionsprinzip.

Häufig gestellte Fragen

• Was ist ein Wellgetriebe?
  
• Wie funktioniert ein Harmonic Drive Getriebe?
• Was ist der Hauptvorteil von Harmonic Drive Getrieben?

Was ist ein Wellgetriebe?

Ein Wellgetriebe ist ein einfaches aber wirkungsvolles Getriebe, was in allen Bereichen der Antriebstechnik und besonders häufig in der Robotertechnik eingesetzt wird. Das Wellgetriebe bietet u. a. hohe Wirkungsgrade und Drehmomentkapazität. Dabei ist das Wellgetriebe eine Kombination aus nur drei Komponenten: dem Wave (Wellen) Generator, einer verformbaren zylindrischen Stahlbüche, genannt Flexspline und einem Hohlrad, genannt Circular Spline mit einer Innenverzahnung. Durch das Einfügen vom Wellen Generator nimmt der Flexspline dessen elliptische Form an. Durch den durchgehend umlaufenden mehrfachen Zähne Eingriff von Flexspline und Hohlrad läuft das Getriebe spielfrei, torsionssteif und wiederholgenau.

Wie funktioniert ein Harmonic Drive Getriebe?

Ein Harmonic Drive Getriebe nutzt deformierbare Wellen, um hohe Übersetzungsverhältnisse mit herausragender Präzision zu erreichen. Das Getriebe besteht aus drei Hauptkomponenten: einem elliptischen Wellgenerator, einem flexiblen Ring mit Zähnen und einem starren, gezahnten Außenring. Durch die spezielle Interaktion dieser Komponenten entsteht eine präzise und kompakte Antriebslösung.

Was ist der Hauptvorteil von Harmonic Drive Getrieben?

Der Hauptvorteil liegt in ihrer herausragenden Präzision und dem hohen Übersetzungsverhältnis bei kompakter Bauform. Durch ihre einzigartige Konstruktion bieten sie eine nahezu spielfreie Bewegung. Dasprädestiniert sie für Anwendungen, bei denen Genauigkeit und Zuverlässigkeit im Vordergrund stehen.

Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Harmonic-Drive, Hiwin, Igus, Nidec-Graessner, Schaeffler, Wittenstein.